i
MESIN PENDINGIN DENGAN PEMANASAN LANJUT DAN PENDINGINAN LANJUT DENGAN PANJANG PIPA KAPILER 180 CM
TUGAS AKHIR
Untuk Memenuhi Salah Satu persyaratan Mencapai Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin
Diajukan Oleh :
Yohanes Doncus Suryo Eko Saputro NIM : 095214059
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
ii
COOLING ENGINE WITH SUPER HEATING AND SUB COOLING WITH 180 CM CAPILLARY TUBE
FINAL PROJECT
Presented as partial fulfillment of the requirements to obtain the Sarjana Teknik degree
in Mechanical Engineering
Submitted by :
Yohanes Doncus Suryo Eko Saputro 095214059
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY
iii
MESIN PENDINGIN DENGAN PEMANASAN LANJUT DAN PENDINGINAN LANJUT DENGAN PANJANG PIPA KAPILER 180 CM
Diajukan Oleh :
YOHANES DONCUS SURYO EKO SAPUTRO NIM : 095214059
Telah Disetujui Oleh : Dosen Pembimbing
v
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Dengan ini saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa dalam Tugas Akhir dengan judul :
Mesin Pendingin dengan Pemanasan Lanjut dan Pendinginan Lanjut dengan Panjang Pipa Kapiler 180 cm
Yang dibuat untuk melengkapi persyaratan yang wajib ditempuh untuk menjadi Sarjana Teknik pada Program Strata-1, Jurusan Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma. Sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan dari Tugas Akhir yang sudah dipublikasikan di Universitas Sanata Dharma maupun Perguruan Tinggi lainnya, kecuali bagian informasinya dalam daftar pustaka.
Dibuat di : Yogyakarta Pada tanggal : 19 Maret 2014
vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Yohanes Doncus Suryo Eko Saputro
Nomor Mahasiswa : 095214059
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :
MESIN PENDINGIN DENGAN PEMANASAN LANJUT DAN PENDINGINAN LANJUT DENGAN PANJANG PIPA KAPILER 180 CM Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di internet atau media lainnya untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta izin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
vii INTISARI
Pada zaman sekarang ini penggunaan mesin pendingin sudah diberbagai bidang dalam kehidupan manusia. Penulis mengambil judul tugas akhir mesin pendingin dengan tujuan sebagai berikut : 1. Merakit mesin pendingin yang berupa kulkas sebagai subyek penelitian, 2. menghitung energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran, 3. menghitung energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran, 4. menghitung kerja yang diperlukan kompresor persatuan massa refrigeran, 5. mengetahui COP dari mesin pendingin yang dirakit.
Mesin pendingin dengan siklus kompresi uap mempunyai beberapa bagian utama yaitu kompresor, evaporator, kondensor, pipa kapiler, dan filter. Mesin pendingin pada penelitian ini menggunakan model pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut adalah dengan melilitkan pipa kapiler sepanjang 180 cm di pipa saluran keluar dari evaporator ke kompresor. Data yang diambil selam proses pengambilan data adalah tekanan refrigeran pada saluran masuk dan keluar kompresor, suhu pada kondensor, saluran masuk dan keluar kompresor mesin pendingin. Pengambilan data dilakukan setiap 10 menit hingga air di media pendingin menjadi suhu rendah.
Dari hasil pengujian mesin pendingin dapat membekukan air dengan volume 0,6 liter dengan waktu kurang lebih 150 menit. Hasil perhitungan dari mesin pendingin dengan pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut di hasilkan data sebagai berikut kerja kompresor terendah sebesar 46,52 kJ/kg dan tertinggi 58,15 kJ/kg, kalor yang diserap oleh evaporator terendah sebesar 158,17 kJ/kg dan tertinggi sebesar 174,45 kJ/kg, kalor yang dilepas kondensor terendah sebesar 213,99 kJ/kg dan tertinggi sebesar 227,95 kJ/kg, dan COP (Coefisient of Performance) dari mesin pendingin tersebut sebesar 2,720 tertinggi sebesar 3,700 . Dan rata-rata COP sebesar 3,32
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat dan perlindungan-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini sehingga tugas ini dapat berjalan lancar dan baik.
Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat wajib setiap mahasiswa jurusan Teknik Mesin sebagai syarat untuk mendapatkan gelar Strata-1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
Berkat bimbingan dan dukungan dari berbagai kalangan, akhirnya Tugas Akhir ini dapat terlaksana dan terselesaikan dengan baik. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si.,M.Sc., selaku Dekan Fakultas Sains
dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin, Dosen Pembimbing Tugas Akhir, Dosen Pembimbing Akademik Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3. Doddy Purwadianto, S.T.,M.T., selaku Kepala Laboratorium Konvensi Energi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
4. Rini Jayanti dan Keenan Jati Saputra selaku istri dan anak penulis begitu juga keluarga penulis yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih atas segala doa dan dukungan yang diberikan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. 5. Rekan saya Dodik Prasetya, dan teman-teman satu angkatan yang telah
ix
Penulis menyadari banyak kekurangan dalam penulisan Tugas Akhir ini jauh dari kata baik. Segala masukan berupa kritik, saran yang membangun penulis harapakan dalam rangka perbaikan penulisan Tugas Akhir ini. Penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi sesama.
x
LMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI ………. vi
INTISARI ………...…….. vii
xi
2.1.5 Perhitungan untuk Mesin Pendingin dengan karakteristik pemanasan dan pendinginan lanjut ………. 18
2.1.5.1Kerja kompresor per satuan massa refrigeran ……….. 19
2.1.5.2Energi kalor yang dilepas kondensor ………... 19
3.2Komponen-komponen Mesin Pendingin ……… 25
3.3Peralatan Pendukung Perakitan Alat ………. 28
BAB IV METODOLOGI PENELITIAN ……… 33
4.1Waktu dan Tempat Penelitian ……… 33
4.2Bahan dan Peralatan Penelitian ……….. 33
xii
4.4Cara Pengambilan Data ……….. 38
4.5Metode Pengolahan Data ……….……….. 38
4.6Metode Mendapatkan Kesimpulan ……….... 39
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ………...……… 40
5.1Data Hasil Percobaan ………. 40
5.2Pengolahan Data ………. 41
5.3Data Hasil Perhitungan ………..……… 45
5.4Pembahasan ……… 46
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ………. 50
6.1Kesimpulan ……… 50
6.2Saran ……….….. 51
xiii
Gambar 2.9 Skema proses mesin pendingin dengan pemanasan dan pendinginan lanjut ………. 12
Gambar 2.10 Siklus kompresi uap dengan pemanasan dan pendinginan lanjut pada diagram p-h ………... 13
xiv
Gambar 4.2 Pemasangan Termokopel pada mesin pendingin ... 35
Gambar 4.3 Pemasangan Termokopel pada kompresor ... 36
Gambar 4.4 Pemasangan Termokopel kondensor ... 36
Gambar 4.5 Pemasangan Termokopel pada kondensor ... 36
Gambar 4.6 Pemasangan Termokopel pada evaporator dan media ... 37
Gambar 4.7 Proses Pengambilan Data ... 38
Gambar 5.1 P-h diagram mesin pendingin dengan pendinginan dan pemanasan Lanjut ………..………... 41
Gambar 5.2 Grafik Hubungan Kerja Kompresor dan Waktu ……….. 46
Gambar 5.3 Grafik Hubungan Kalor Yang Dilepas Kondensor terhadap Waktu ……… 47
Gambar 5.4 Grafik Hubungan Kalor yang Diserap Evaporator terhadap Waktu ………..….. 48
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 5.1 Hasil Percobaan Untuk Nilai Tekanan Dan Suhu ……… 40
Tabel 5.2 Nilai Entalpi (h) dalam satuan Btu/lb …………..……… 41
Tabel 5.3 Nilai entalpi (h) dalam satuan kJ/kg ……….…...……… 42
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pemanasan global /global warming menjadi isu hangat ditahun-tahun belakangan ini. Suhu udara yang meningkat, mencairnya es dikutub utara dan selatan, naiknya level permukaan air laut, jadwal musim yang berubah-ubah menjadi dampak dari pemanasan global. Hal ini terjadi karena meningkatnya gas rumah kaca yang menyebabkan sinar matahari yang diterima oleh bumi sebagian tidak dapat dipantulkan kembali keluar angkasa, panas tersebut terperangkap di bumi karena gas rumah kaca.
Suhu udara yang meningkat menjadi salah satu dampak dari pemanasan global. Suhu udara yang meningkat sangat berpengaruh pada kehidupan manusia sehari-hari baik itu kegiatan perkantoran, rumah tangga, transportasi, rumah sakit, industri, dll. Pada siang hari yang panas menjadi sangat panas menyebabkan manusia mencari sesuatu hal yang dapat menurunkan suhu lingkungan maupun suhu tubuh agar dapat segar kembali untuk melakukan kegiatan sehari-hari.
yang digunakan untuk mendinginkan bahan makanan/minuman/obat-obatan
disebut refrigerator.
Mesin pendingin ruangan atau AC dapat dipergunakan diberbagai tempat
yang dikehendaki oleh manusia sesuai dengan kebutuhan manusia tersebut.
Perkantoran membutuhkan AC untuk mengkondisikan udara ruangan agar
karyawan dapat bekerja dengan nyaman di dalam kantor. Industri transportasi
membutuhkan AC yang dapat digunakan pada sarana transportasi sehingga
konsumen dapat mengendarai dengan nyaman meskipun di tengah kemacetan lalu
lintas kota. Rumah tangga membutuhkan AC yang digunakan untuk
mengkondisikan udara kamar-kamar yang digunakan sehingga anggota rumah
tangga dapat tinggal dengan nyaman dan tidak terganggu oleh panas yang timbul.
Refrigerator pada umumnya digunakan untuk mendapatkan suhu yang
lebih rendah. Rumah sakit mengunakan refrigerator untuk menjaga kondisi
obat-obatan agar tetap baik. Tempat-tempat hiburan menggunakan refrigerator untuk
mendinginkan minuman yang akan disajikan kepada pengunjung. Rumah tangga
menggunakan refrigerator untuk membuat es batu dan untuk mengawetkan bahan
makanan sementara waktu.
Penulis mengambil mesin pendingin yang berupa refrigerator untuk
subyek penelitian. Mesin pendingin ini diambil mengingat bahwa refrigerator
banyak digunakan di rumah tangga pada jaman sekarang.
1.2.Tujuan
Tujuan dari perakitan mesin pendingin ini adalah :
2. Menghitung energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran.
3. Menghitung energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran.
4. Menghitung kerja yang diperlukan kompresor persatuan massa refrigeran.
5. Mengetahui COP dari mesin pendingin yang dirakit.
1.3.Batasan Masalah
Batasan-batasan masalah yang dipergunakan dalam merakit mesin pendingin
adalah mempergunakan :
1. Kompresor jenis hermetic merek kuldron dengan kapasitas 1/6 HP.
2. Pipa kapiler dengan ukuran panjang 180 cm dan diameter 2,5 mm.
Pemasangan dilakukan dengan melilitkan pipa kapiler dari saluran keluar
kondensor dililitkan pada pipa saluran masuk ke kompresor.
3. Kondensor dengan rangkaian jumlah pipa 10 buah, diameter pipa 5 mm, dan
jarak antar sirip 3,5 cm.
4. Filter dengan diameter 13 mm dan panjang 15 mm.
5. Evaporator standar dengan ukuran panjang 60 cm dan lebar 25 cm.
6. Refrigeran R-134a.
7. Thermostat standar dari mesin kulkas yang ada dipasaran.
8. Beban pendingin berupa air dalam botol plastik dengan volume 0,6 liter.
1.4.Manfaat Pembuatan Mesin Kulkas
Pembuatan Tugas Akhir mesin pendingin ini selain untuk mencapai derajat
S-1 di Program Studi Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas
Sanata Dharma juga memberikan manfaat yang lain, yaitu :
2. Penulis mempunyai pengalaman dalam mengenali karakteristik mesin
pendingin.
3. Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai salah satu referensi bagi yang
5 BAB II
DASAR TEORI DAN KAJIAN PUSTAKA
2.1 Dasar Teori
Refrigerator atau mesin pendingin secara umum disebut alat pendingin, yaitu alat yang berfungsi mengambil panas/kalor dar suatu ruangan kemudian memindahkan dan membuang panas/kalor tersebut ke ruang lain secara terus menerus sesuai dengan kebutuhan. Refrigeran digunakan sebagai media pendingin dari mesin tersebut.
evaporator dan begitu seterusnya proses berulang selama kompresor bekerja. Pada
gambar 2.1 skema bagian dari mesin pendingin.
Gambar 2.1 Bagian mesin pendingin (www.pintarbengkel.blogspot.com)
Mesin pendingin mempunyai beberapa bagian utama yang saling melengkapi,
yaitu :
1. Kompresor
Kompresor berfungsi untuk mensirkulasikan/memompa refrigeran didalam
sistem mesin pendingin.. Refrigeran yang masuk ke kompresor dinaikkan
tekanannya dari tekanan kerja kompresor ke tekanan kerja kondensor. Gambar
kompresor yang ditunjukkan pada gambar 2.2 dan 2.3 adalah kompresor jenis
Gambar 2.2 Kompresor hermetic (http://idkf.bogor.net)
Gambar 2.3 Kompresor (http://idkf.bogor.net)
Bagian utama dari kompresor hermetik adalah :
a. Rotor
b. Stator
c. Silinder
d. Poros engkol
e. Saluran isap
f. Saluran pengeluaran refrigeran
g. Sambungan
h. Terminal
2. Kondensor
Kondensor merupakan suatu rangkaian pipa yang dibentuk sedemikian rupa
(mengular) sehingga mampu melepaskan panas yang dihasilkan oleh refrigeran
yang mengalir dan mengubah refrigeran dari gas pada suhu dan tekanan tinggi
menjadi cair, proses ini disebut proses pengembunan. Pipa tersebut
disatukan/dihubungkan dengan banyak sekali batang besi yang berfungsi untuk
memperluas permukaan pipa agar panas dapat dibuang dengan cepat. Kondensor
menggunakan udara luar sebagai media pendingin. Gambar 2.4 adalah gambar
kondensor yang dipergunakan pada mesin pendingin.
Gambar 2.4 Kondensor (www.idkf.bogor.net)
3. Evaporator
Evaporator adalah jaringan dengan bentuk semacam pipa sedemikian rupa
yang berfungsi sebagai alat pendingin yang diletakkan di dalam kulkas.
Evaporator berfungsi untuk menyerap panas dan menguapkan refrigeran.
Evaporator terbuat dari lembaran logam alumunium dan tembaga. Gambar 2.5
Gambar 2.5 Evaporator
4. Pipa kapiler
Pipa kapiler berfungsi menurunkan tekanan dari refrigeran cair yang mengalir
melaui pipa dan menghubungkan aliran refrigeran ke evaporator. Penurunan
tekanan disebabkan karena refrigeraan bergesekan dengan dinding pipa. Proses
ideal yang terjadi berlangsung pada nilai entalpi yang konstan. Pipa kapiler dalam
pasaran ditunjukkan pada gambar 2.6
Gambar 2.6 Pipa kapiler (http://kevinmulti26.blogspot.com)
5. Filter
Filter berfungsi untuk menyaring kotoran yang masuk lewat fluida setelah
kompresor sehingga siklus berikutnya refrigeran menjadi lebih bersih. Jenis-jenis
filter dan jumlah lubang keluaran ditunjukkan pada gambar 2.7
Gambar 2.7 Filter (http://kevinmulti26.blogspot.com)
6. Thermostat
Thermostat berfungsi untuk mengatur batas suhu dalam ruang evaporator,
selain itu juga mengatur jangka waktu operasi kompresor hidup dan berhenti,
sehingga kompresor dapat hidup dan mati dalam batas suhu tertentu sehingga
umur kompresor menjadi lebih lama. Pengaturan ini juga bertujuan untuk
menghemat energy listrik yang digunakan.
Gambar 2.8 Thermostat (www.idkf.bogor.net)
2.1.1 Refrigeran
Refrigeran adalah adalah suatu zat yang mudah menguap dan mudah diubah
wujud dari gas menjadi cair atau sebaliknya. Dapat mengambil panas dari
digunakan mesin pendingin dalam melakukan siklus kerja. Refrigeran sebaiknya
mempunyai sifat-sifat:
1. Refrigeran hendaknya stabil dan tidak bereaksi dengan material yang dipakai,
sehingga tidak menyebabkan korosi
2. Tidak beracun, berwarna dan berbau
3. Bukan termasuk bahan yang mudah terbakar.
4. Dapat bercampur dengan minyak pelumas kompresor
5. Memiliki struktur kimia yang stabil
6. Memiliki titik didih yang rendah
7. Memiliki tekanan kondensasi yang rendah
8. Memiliki tingkat penguapan yang rendah
9. Memiliki harga yang relatif murah.
10. Ramah lingkungan.
Macam - macam refrigeran yang dapat dipergunakan adalah :
1. Gas amoniak
2. Gas SO2
3. Gas Methyl Chloride
4. Gas freon 12
5. Gas freon 22
6. Gas freon 114
Didalam pembuatan mesin pendingin pada Tugas Akhir ini, jenis refrigeran
yang digunakan adalah refrigeran R134a.
2.1.2 Siklus Kompresi Uap dengan pemanasan dan pendinginan lanjut
Siklus kompresi uap secara umum banyak digunakan pada mesin
pendingin. Pada Gambar 2.9 menunjukkan skema kerja siklus kompresi uap
dengan menggunakan pemanasan dan pendinginan lanjut.
Gambar 2.9 Skema proses mesin pendingin dengan pemanasan & pendinginan
lanjut
Pada skema Gambar 2.9 di huruf A menunjukkan bahwa pipa kapiler
dengan panjang 180 cm yang keluar dari kondensor dililitkan ke saluran masuk
kompresor. Siklus ini berbeda dengan siklus kompresi uap yang standar yang
tidak mempergunakan proses pendinginan dan pemanasan lanjut.
Siklus kompresi uap pada mesin pendingin dapat dijabarkan pada diagram
p-h. Pada Gambar 2.10 menyajikan siklus kompresi uap dengan pemanasan dan
Win=Wk
Gambar 2.10 Siklus kompresi uap dengan pemanasan dan pendinginan lanjut pada
diagram p-h
Keterangan Gambar 2.10 adalah :
1-2 Proses kompresi :
Proses ini dilakukan di kompresor. Refrigeran berupa gas panas lanjut dengan
tekanan rendah akan masuk kompresor menjadi gas panas lanjut pada tekanan
tinggi. Temperatur refrigreran akan meningkat karena terjadi prose isentropik.
2-2’ Proses penurunan suhu :
Proses penurunan suhu dari keadaan gas panas lanjut ke keadaan gas jenuh.
Berlangsung pada tekanan yang tetap. Penurunan suhu terjadi karena adanya kalor
yang dibuang ke udara di sekitar kondensor.
2’-3’ Proses kondensasi :
Proses ini terjadi di kondensor. Kondensor akan dilewati refrigeran suhu tinggi
dan bertekanan tinggi. Panas akan dilepaskan ke udara luar. Pada proses
3’-3 Proses pendinginan lanjut :
Proses ini membuat refrigeran benar-benar dalam kondisi cair dan bersuhu
rendah. Penurunan suhu di sebabkan adanya kalor yang dipergunakan untuk
menaikkan suhu refrigerasi keluar evaporator.
3-4 Proses ekspansi :
Proses ini terjadi di pipa kapiler. Tekanan refrigeran turun dan terjadi pada suhu
yang konstan. Refrigeran berbentuk campuran cair dan gas saat keluar pipa
kapiler.
4-1’ Proses evaporasi :
Proses ini terjadi di evaporator. Refrigeran akan menyerap panas pada ruangan
mesin pendingin melalui permukaan evaporator sehingga panas dalam ruangan
akan berpindah ke refrigeran dan akan mengakibatkan refrigeran berubah fase dari
cair menjadi uap jenuh,
1’-1 Proses pemanasan lanjut :
Proses ini membuat refrigeran benar-benar dalam kondisi gas panas lanjut
sebelum masuk kompresor sehingga tidak akan merusak kompresor.
Siklus kompresi uap pada mesin pendingin dengan pendinginan dan
pemanasan lanjut dapat digambarkan dalam T-S diagram. Pada Gambar 2.11
Gambar 2.11 T-S diagram untuk mesin pendingin dengan pemanasan dan
pendinginan lanjut
Siklus dari proses pada diagram pada Gambar 2.11 yaitu :
Proses 1-2 adalah proses kompresi dari tekanan rendah ketekanan tinggi dengan
bersifat adiabatik dan reversible.
Proses 2-3 adalah pada tekanan konstan terjadi penurunan suhu dari suhu tinggi ke
suhu rendah hingga mengakibatkan terjadi pengembunan, panas
terlepas secara reversible.
Proses 3-4 adalah terjadi penurunan tekanan pada pipa kapiler dengan entalpi
yang konstan dan bersifat irreversible.
Proses 4-1 adalah pada terjadi penguapan pada tekanan konstan sampai dengan
uap panas lanjut akibat proses dengan pemanasan lanjut. Penambahan
panas dengan reversible dengan sifat isotermis.
2.1.2.1 Pemanasan Lanjut
Pemanasan lanjut adalah pengkondisian refrigeran agar setelah keluar dari
Sehingga kompresor hanya memproses refrigeran berbentuk gas dan tidak
bercampur dengan refrigeran berbentuk cair.
2.1.2.2 Pendinginan Lanjut
Pendinginan lanjut adalah pengkondisian refrigeran agar setelah keluar
dari kondensor dan sebelum masuk pipa kapiler refrigeran benar-benar berbentuk
cair dan tidak bercampur dengan gas.
2.1.3 Perpindahan Kalor
Perpindahan kalor adalah proses berpindahnya panas dari satu titik ke titik
yang lain dalam jangka waktu tertentu baik menggunakan perantara atau tanpa
perantara. Seperti sifat air yaitu akan selalu turun ketempat yang lebi rendah,
begitu juga dengan panas akan menuju ke titik yang lebih dingin hingga semua
titik mempunyai suhu yang sama.
2.1.3.1 Perpindahan Kalor Konduksi
Perpindahan kalor konduksi adalah cara energi panas berpindah melewati
zat, dimana molekul zat tersebut tidak berpindah. Karena
molekul-molekul zat yang dilewati energi panas secara konduksi tidak berpindah, maka
perpindahan energi panas secara konduksi hanya dapat terjadi pada benda padat.
Besarnya energi panas per satuan waktu yang melewati penampang benda yang
dilewatinya disebut laju aliran energi panas. Gambar 2.12 menunjukkan skema
perpindahan kalor konduksi. Besarnya laju perpindahan panas adalah sebagai
berikut :
……….. (2.1)
Pada persamaan (2.1)
Q = Laju aliran energi panas ( Watt )
k = koefisien perpindahan kalor konduksi (W/m°C)
A = Luas penampang yang tegak lurus terhadap arah aliran energi panas (m2)
T1-T2 = Perbedaan temperature antara suhu permukaan dinding 1 da 2 (°C)
Δx = Tebal dinding (m)
Gambar 2.12 perpindahan kalor konduksi (www.yudistywn.wordpress.com)
2.1.3.2 Perpindahan Kalor Konveksi
Perpindahan kalor secara konveksi adalah aliran panas disertai dengan
oleh perpindahan massa zat yang dilaluinya, oleh karena hal tersebut perpindahan
kalor konveksi hanya dapat terjadi pada zat cair atau gas. Perpindahan massa
fluida disebabkan oleh perbedaan berat jenis antara bagian-bagian fluida karena
adanya perbedaan suhu, cara energi panas berpindah dinamakan konveksi bebas
fluida berlangsung karena adanya paksaan suatu alat seperti : kipas, blower,
pompa maka perpindahan energi panas disebut sebagai konveksi paksa.
Besarnya laju aliran energi panas konveksi dinyatakan sebagai berikut :
T1-T2= Perbedaan temperatur antara permukaan dinding dengan fluida
2.1.4 Proses Perubahan Fase
Perubahan Fase merupakan efek dari adanya salah satu sifat fisika zat,
yaitu wujud. Sifat fisika zat sendiri ialah sifat yang dapat diamati secara langsung
tanpa mengubah susunan zat, misalnya wujud, warna, kelarutan, daya hantar
listrik, dan kemagnetan, titik lebur dan titik didih. Perubahan fase terjadi saat
sebuah zat berubah dari satu wujud ke wujud yang lain. Misalnya dari padat ke
cair, cair ke gas, dan sebaliknya. Setiap proses melibatkan panas, baik panas itu
dilepas oleh zat ataupun panas yang diterima oleh zat.
Proses penguapan adalah proses berubahnya zat cair menjadi gas. Dimesin
pendingin penguapan terjadi didalam evaporator.
2.1.5 Perhitungan untuk Mesin Pendingin dengan karakteristik pemanasan
Dalam praktik pencarian analisa tentang mesin pendingin ini diperlukan
beberapa rumus untuk memudahkan dalam mengambil kesimpulan.
2.1.5.1Kerja kompresor per satuan massa refrigeran
Besar kerja kompresi per satuan massa refrigeran dapat dihitung dengan
persamaan (2.3):
2.1.5.2Energi kalor yang dilepas kondensor
Besar kalor per satuan massa refrigeran yang dilepas kondensor dapat dihitung
dengan persamaan (2.4) :
………...………. (2.4)
Pada persamaan (2.4):
Qk = besar kalor yang dilepas kondensor (kj/kg)
h2 = entalpi refrigeran saat keluar kompresor (kj/kg)
h3= entalpi refrigeran saat keluar kondensor (kj/kg)
2.1.5.3Energi kalor evaporator
Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran dapat dihitung
dengan persamaan (2.5) :
………...……… (2.5)
Qe= energi kalor yang diserap evaporator (kj/kg)
h1’ = entalpi refrigeran saat keluar evaporator (kj/kg)
h4 = entalpi refrigeran saat masuk evaporator (kj/kg)
2.1.5.4COP
COP (Coefisient of Performance) digunakan untuk mencari tingkat
koefisien dari sistem mesin pendingin tersebut. Semakin tinggi COP maka
semakin baiklah mesin pendingin tersebut, begitu juga sebaliknya.
……….………. (2.6)
Pada persamaan (2.6) :
h1 = entalpi refrigeran saat masuk kompresor (kj/kg)
h2 = entalpi refrigeran saat keluar kompresor (kj/kg)
h4= entalpi refrigeran saat masuk evaporator (kj/kg)
Nilai entalpi yang dipergunakan untuk menghitung kerja kompresor,
kondensor, evaporator dan COP dapat dicari dengan p-h diagram untuk refrigeran
2.2 Kajian Pustaka
Penelitian tentang “Penggunaan Refrigeran R22 dan R134a pada Mesin
Pendingin” telah dilakukan oleh Galuh Renggani Wilis (2011), Penelitian
tersebut bertujuan untuk mencari dan menentukan refrigeran yang lebih baik,
mencari efek refrigerasi dan COP (Koefisien prestasi) dari tiap refrigeran, juga
refrigerant yang paling ramah lingkungan. Pengambilan data pada percobaan
dilakukan dengan alat yang berupa mesin pengkondisian udara dengan motor
penggerak kompresor berkapasitas 2 HP, refrigeran. Kesimpulan yang dapat
diambil adalah karakteristik dari refrigeran R22 dari segi prestasi kerjanya lebih
baik daripada R134a tetapi R22 tidak ramah lingkungan sebaliknya R134a lebih
ramah lingkungan tetapi prestasi kerjanya lebih rendah daripada R22.
Penelitian tentang “Pengujian Refrigeran Alternatif Ramah Lingkungan Pada
Mesin Pendingin Jenis Kompresi Uap” telah dilakukan oleh Tri Widagdo (2010)
bertujuan untuk mengetahui respon dari sebuah mesin pendingin jika dioperasikan
menggunakan beberapa refrigeran alternatif. Pengambilan data percobaan
dilakukan dengan merancang bangun mesin pendingin jenis kompresi uap dengan
daya kompresor 2 HP menggunakan refrigeran Butana, R-134a, dan Petrozon.
Alat ukur yang digunakan adalah manometer, termokopel, anemometer, volt
meter, amperemeter. Kesimpulan yang didapat dari percobaan tersebut adalah
pada prinsip dari ketiga refrigeran alternatif yang dipilih dapat dioperasikan pada
mesin pendingin uji, akan tetapi yang terbaik dari ketiganya adalah refrigeran
Penelitian tentang “ Analisis Pengaruh Pipa Kapiler yang Dililitkan pada Line
Suction (saluran keluar evaporator yang akan masuk ke kompresor) Terhadap
Performansi Mesin Pendingin” telah dilakukan oleh Ekadewi Anggraini Handoyo
Agus Lukito (2002) yang mempunyai tujuan mengetahui pengaruh melilitkan pipa
kapiler ke line suction terhadap performansi mesin pendingin kompresi uap,
dalam hal ini COP dan waktu pendinginan beban. Pengambilan data dilakukan
dengan sebuah mesin freezer, udara pada ruangan yang tidak dikondisikan, beban
pendinginan berupa air garam dengan campuran 500 gram air dan 60 gram garam
dan alat ukur thermometer dan pressure gauge. Eksperimen dilakukan untuk 3
kondisi yaitu : pipa kapiler tidak dililitkan pada line suction, sebagian pipa kailer
(50% dari panjang pipa kapiler) dililitkan pada line suction, dan seluruh pipa
kapiler dililitkan pada line suction. Kesimpulan dari penelitian tersebut adalah
COP mesin pendingin menurun saat temperature ruangan beban semakin rendah,
COP mesin pendingin meningkat jika pipa kapiler dililitkan pada line suction,
waktu pendinginan tidak berubah jika pipa kapiler dililitkan pada line suction.
24 BAB III PEMBUATAN ALAT
3.1 Diagram Alir Pelaksanaan
Urutan proses dari mulai persiapan komponen-komponen sampai dengan pengolahan data dapat dilihat pada Gambar 3.1
Gambar 3.1 Diagram Alir Pembuatan Mesin Pendingin Mulai Pengolahan Data Wk, Qk, Qe, dan COP
3.2Komponen-komponen Mesin Pendingin
Komponen-komponen dari mesin pendingin standar dengan mesin pendingin
menggunakan pemanasan dan pendinginan lanjut tidak berbeda, bahkan dapat
dikatakan sama. Perbedaannya adalah mesin pendingin dengan pemanasan dan
pendinginan lanjut pipa kapiler yang keluar kondensor dililitkan ke saluran masuk
kompresor, sedangkan mesin pendingin standar tidak menggunakan hal tersebut.
Komponen-komponen utama dar mesin pendingin tersebut adalah :
1. Kompresor
Gambar 3.2 Kompresor hermetik (http://idkf.bogor.net)
Kompresor berfungsi untuk mensirkulasikan/memompa refrigeran didalam sistem
mesin pendingin. Kompresor yang digunakan dengan daya 1/6 HP, Voltase
220-230 volt. Gambar kompresor yang dipergunakan ditunjukkan pada Gambar 3.2 .
2. Kondensor
Gambar 3.3 Rangkaian kondensor (http://idkf.bogor.net)
Kondensor berfungsi untuk melepaskan panas yang dihasilkan oleh refrigeran.
Kondensor yang digunakan memiliki rangkaian pipa 10 buah, diameter pipa 5 mm
dan jarak antar sirip 3,5 cm dengan jumlah U 10 buah.
3. Evaporator
Evaporator terbuat dari lembaran logam alumunium. Evaporator yang
digunakan mempunyai dimensi panjang 60 cm dan lebar 25 cm.
4. Pipa kapiler
Gambar 3.5 Pipa kapiler (http://kevinmulti26.blogspot.com)
Pipa kapiler yang digunakan mempunyai panjang 180 cm dalam perakitannya
pipa kapiler dililitkan pada pipa saluran masuk kompresor.
Dalam pemasangan pipa kapiler berbeda dengan pemasangan pipa kapiler
pada umumnya. Pipa kapiler pada saluran keluar kondensor dililitkan terlebih
dahulu pada pipa saluran masuk kompresor agar terjadi proses pemanasan dan
pendinginan lanjut. Setelah dililitkan rangkaian tersebut dibungkus dengan
isolator agar panas tidak dapat keluar dari rangkaian.
5. Filter
Filter berfungsi untuk menyaring kotoran yang masuk lewat fluida setelah
selesai bersikulasi sehingga kotoran tidak ikut masuk kedalam pipa kapiler. Filter
yang digunakan memunyai ukuran diameter 13 mm dan panjang 15 mm. Filter
terbuat dari tembaga.
3.3Peralatan Pendukung Perakitan Alat
Perakitan mesin pendingin tidak hanya menggunakan komponen utama mesin
pendingin sebagai bahannya, tetapi juga membutuhkan peralatan teknik lain yang
bertujuan memudahkan proses perakitan mesin pending dengan pemanasan dan
pendinginan lanjut ini. Peralatan pendukung tersebut adalah :
1. Mesin las
Mesin las digunakan untuk merangkai/menyambung rangka dari mesin
pendingin. Pada gambar 3.7 menumjukkan salah satu jenis dari mesin las yang
banyak dipasaran.
2. Gerinda tangan
Gerinda tangan pada pembuatan mesin pending ini digunakan untuk
membersihkan tatal pada bekas potongan material besi siku. Gambar 3.8
menunjukkan gerinda tangan yang biasa digunakan oleh operator.
Gambar 3.8 Gerinda tangan (www.alatpertanian.blogspot.com)
3. Mesin bor tangan
Gambar 3.9 menunjukkan mesin bor tangan digunakan untuk membuat
lubang pada rangka mesin pendingin untuk dudukan kompresor, evaporator.
Gambar 3.9 bor tangan (www.virginia.edu)
4. Pemotong pipa
Pemotong pipa digunakan untuk memotong pipa kapiler sesuai dengan
Gambar 3.10 Tang potong pipa (www.virax.com)
5. Pelebar pipa (Flaring tool)
Pelebar pipa digunakan untuk melebarkan pipa yang akan disambung dan
akan menjadi lebih kuat sebelum dilas.
Gambar 3.11 Pelebar pipa (www.actrol.com.au)
6. Pompa vakum
Pompa vakum pada gambar 3.12 digunakan untuk memvakumkan rangkaian dari
Gambar 3.12 Pompa vakum (www.sekawan-servis-pendingin.blogspot)
7. Tang
Tang digunakan untuk menjepit pipa yang akan dipotong sehingga tidak licin.
Gambar 3.13 tang (www.alatmeja.com)
8. Manifold gauge
Manifold gauge digunakan untuk melihat berapa tekanan dari refrigeran yang
telah diisi kedalam kompresor.
Setelah semua komponen selesai disiapkan kemudian proses perakitan
dimulai. Pemotongan besi siku dilakukan untuk membuat frame yang akan
digunakan. Setelah selesai pemotongan dan di gerinda untuk menghilangkan tatal,
maka penyambungan bagian besi siku menggunakan mesin las portable dapat
dilakukan. Bagian-bagian dari mesin pendingin kemudian dirangkai menjadi satu
sesuai dengan permintaan. Penyambungan pada pipa kapiler menggunakan mesin
las gas tangan karena suhu tidak terlampau tinggi sehingga pipa kapiler tidak
mencair terkena panas. Mesin pendingin yang sudah terakit kemudian
divakumkan dengan pompa vakum yang kemudian akan diisi dengan refrigeran
R-134a. Pengisian refrigeran diberikan hingga manifold gauge menunjukkan
angka 12 psi. Isolasi pada gabus penutup evaporator ditempelkan untuk mencegah
33 BAB IV
METODOLOGI PENGAMBILAN DATA
Metode pengambilan data yang digunakan adalah eksperimental pada mesin pendingin dengan pendinginan lanjut dan pemanasan lanjut dengan panjang pipa kapiler 180 cm.
4.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Pengambilan data dilaksanakan pada tanggal 12 Juli 2013 jam 10.00 WIB sampai dengan selesai. Pengambilan data bertempat di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma, Kampus III, Paingan Yogyakarta.
4.2 Bahan dan Peralatan Penelitian
Mesin pendingin yang akan digunakan adalah mesin pendingin dengan pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut dengan panjang pipa kapiler 180 cm. Mesin pendingin yang dibuat mempunyai komponen-komponen :
a. Kompresor dengan daya 1/6 hp.
b. Pipa kapiler dengan panjang pipa 180 cm ( dari kondensor pipa kapiler dililitkan terlebih dahulu ke saluran pipa sebelum masuk ke kompresor ). c. Kondensor dengan rangkaian jumlah pipa 10 buah, diameter pipa 5 mm, dan
jarak antar sirip 3,5 cm.
f. Refrigeran jenis R-134a.
g. Thermostat yang digunakan standar untuk mesin kulkas yang ada di pasaran.
h. Sebagai beban pendingin menggunakan air dengan volume 0,6 liter.
i. Alat ukur yang digunakan berupa stop watch , termokopel dan manifold
gauge.
Gambar skema dan penempatan alat ukur diperlihatkan pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Skema dan Penempatan Alat Ukur
4.3 Prosedur Pengambilan Data
Hal pertama yang perlu dipersiapkan sebelum proses pengambilan data adalah
mengecek alat ukur termokopel sudah sesuai dengan yang ditentukan.
Pengambilan data dilakukan secara langsung, yaitu semua variable diukur
langsung pada saat pengujian.
a. Mengisolasi evaporator agar tidak terjadi kontak langsung dengan udara
sekitar.
b. Pengecekan manifold gauge pada kompresor.
c. Memasukan air sebanyak 600 ml pada evaporator.
d. Pemasangan termokopel pada saluran masuk dan saluran keluar dari
kompresor, pada saluran masuk dan saluran keluar dari evaporator dan pada
saluran masuk dan saluran keluar pada kondensor.
Gambar pemasangan termokopel dapat dilihat pada Gambar 4.2, Gambar 4.3,
Gambar 4.4, Gambar 4.5 dan Gambar 4.6.
Gambar 4.3 Pemasangan Termokopel pada kompresor.
Gambar 4.4 Pemasangan Termokopel kondensor.
Gambar 4.6 Pemasangan Termokopel pada evaporator dan media.
e. Apabila semua termokopel sudah terpasang dengan benar maka mesin
pendingin siap dihidupkan untuk proses pengambilan data.
Pada saat proses pengambilan data, ada beberapa hal yang perlu dicatat yaitu:
T ruangan = suhu ruangan saat pengambilan dalam (ºC).
T air = suhu air atau media yang didinginkan dalam (ºC).
T1 = suhu refigeran saat masuk ke kompresor dalam (ºC).
T2 = suhu refigeran saat keluar dari kompresor dalam (ºC).
T3 = suhu refigeran saat keluar dari kondensor dalam (ºC).
P1 = tekanan saat masuk ke kompresor (psi).
P2 = tekanan saat keluar dari kompresor (psi).
Dalam proses pengambilan data ini, suhu ruangan sekitar diabaikan. Proses
pengambilan data diukur setiap 10 menit. Data tekanan diperoleh dari angka yang
Pengambilan data dilakukan di dalam ruangan dengan suhu ruangan 29 °C. Proses
pengambilan data dapat dilihat pada Gambar 4.7.
Gambar 4.7 Proses Pengambilan Data
4.4 Cara Pengambilan Data
Untuk mempermudah pemahaman tentang siklus pada mesin pendingin
dengan pendinginan lanjut dan pemanasan lanjut dapat menggunakan grafik.
Grafik P-h diagram digunakan untuk mendapatkan nilai entalpi. Jika nilai entalpi
sudah diketahui maka dapat digunakan untuk mengetahui karakteristik pada
mesin pendingin dengan cara menghitung besarnya kerja kompresor per satuan
massa, besarnya kalor yang dilepas kondensor per satuan massa, kalor yang
diserap evaporator per satuan massa dan COP dari mesin pendingin yang penulis
buat.
4.5 Metode Pengolahan Data
Pengolahan data yang dilakukan adalah dengan menggambarkan data
yang telah didapat dalam grafik p-h diagram untuk refrigeran R-134a. Data yang
komputer excel untuk mendapatkan hasil. Nilai-nilai dari mesin pendingin didapat
dengan cara :
a. Menghitung kerja kompresor per satuan massa refrigeran.
b. Menghitung kalor yang dilepas oleh kondensor per satuan massa
refrigeran.
c. Menghitung kalor yang diserap oleh evaporator per satuan massa
refrigeran.
d. Menghitung COP (Coeffisient of Performance) mesin pendingin.
4.6 Metode Mendapatkan kesimpulan
Nilai entalpi yang didapat melalui penggambaran p-h diagram untuk
refrigeran R-134. Nilai-nilai tersebut digunakan untuk mengetahui karakteristik
dari mesin pendingin dengan pendinginan dan pemanasan lanjut yang telah
40 BAB V
HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1 Data Hasil Percobaan
Pada saat pelaksanaan pengambilan data, besarnya suhu ruangan dalam laboratorium adalah 29°C. Media yang didinginkan adalah air dengan volume 0,6 liter dengan suhu 26,6°C. Data hasil pengambilan data untuk nilai tekanan dan suhu pada mesin pendingin dapat dilihat pada Tabel 5.1.
Tabel 5.1 Hasil Percobaan Untuk Nilai Tekanan Dan Suhu.
5.2 Pengolahan Data
Gambar 5.1 memperlihatkan titik-titik hasil dari percobaan mesin pendingin
dengan pendinginan dan pendinginan lanjut.
Win=Wk
Gambar 5.1 P-h diagram mesin pendingin dengan pendinginan dan pemanasan
lanjut.
Besarnya nilai konversi entalpi (h) untuk refrigerant R-134a dalam satuan
Btu/lb pada titik 1, titik 2, titik 3 dan titik 4 dapat dilihat pada Tabel 5.2.
Tabel 5.2 Nilai Entalpi (h) dalam satuan Btu/lb
No
Dalam perhitungan entalpi (h) pada table 5.2 adalah dalam satuan Btu/lb.
Konversi satuan Btu/lb kedalam satuan kJ/kg adalah dengan persamaan 1 Btu/lb =
2,326 kJ/kg. Konversi satuan dari Btu/lb ke dalam satuan kJ/kg ditunjukkan pada
tabel 5.3
Tabel 5.3 Nilai entalpi (h) dalam satuan kJ/kg
No
Dibawah ini adalah salah satu perhitungan pada waktu t (10 menit) :
h1 = 279,12 kJ/kg
h2 = 332,62 kJ/kg
h3 = 104,67 kJ/kg
h4 = 104,67 kJ/kg
a. Kerja Kompresor persatuan massa refrigeran
Dengan persamaan (2.3), akan mendapatkan kerja kompresor persatuan massa
refrigeran yang dihasilkan oleh mesin pendingin,
= 332,62 kJ/kg - 279,12 kJ/kg
= 53,50 kJ/kg
Kerja kompresor persatuan massa refrigeran oleh mesin pendingin pada saat t =
b. Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran
Dengan persamaan (2.4) akan mendapatkan besarnya kalor yang dilepas oleh
kondensor persatuan massa refrigeran adalah,
= 332,62 kJ/kg - 104,67 kJ/kg
= 227,95 kJ/kg
Kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran oleh mesin pendingin
pada saat t = 10 menit adalah 227,95 kJ/kg
c. Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa rerigeran
Besarnya panas/kalor persatuan massa refrigeran yang diserap oleh evaporator
dapat dihitung dengan dengan persamaan (2.5),
= 279,12 kJ/kg - 104,67 kJ/kg
= 174,45 kJ/kg
Kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran oleh mesin pendingin
pada saat t = 10 menit adalah 174,45 kJ/kg
d. COP (Coefficient Of Performance)
Besarnya COP (Coefficient Of Performance) dapat dihitung dengan
persamaan (2.6),
COP yang dihasilkan oleh mesin pendingin pada saat t = 10 menit sebesar 3,261
5,3 Data Hasil Perhitungan
Besar dari nilai kerja kompresor persatuan massa (Wk), kalor yang dilepas
kondensor persatuan massa refrigeran (Qk), kalor yang diserap evaporator
persatuan massa refrigeran (Qe), dan COP secara keseluruhan dari t = 10 menit
sampa dengan t = 150 menit ditunjukkan pada Tabel 5.4
Tabel 5.4 Data hasil perhitungan
5,4 Pembahasan
Dari hasil perhitungan diperoleh besarnya nilai kerja kompresor persatuan
massa refrigeran (Wk) pada mesin pendingin dengan pemanasan lanjut dan
pendingin lanjut dari t = 10 menit sampai dengan t = 150 menit memiliki nilai
yang berbeda-beda. Nilai kerja kompresor ditunjukkan pada Gambar 5.2.
Gambar 5.2 Grafik Hubungan Kerja Kompresor dan Waktu
Nilai kerja kompresor terendah sebesar 46,52 kJ/kg sedangkan nilai kerja
kompresor tertinggi sebesar 58,15 kJ/kg. Besarrnya nilai rata-rata kerja kompresor
dari t = 10 menit sampai t = 150 menit sebesar 51,17 kJ/kg
Dari hasil perhitungan diperoleh besarnya nilai kalor yang dilepas kondensor
persatuan massa (Qk) pada mesin pendingin dengan pemanasan dan pendingin
lanjut mulai dari t = 10 menit sampai dengan t = 150 menit memiliki nilai yang
Gambar 5.3 Grafik Hubungan Kalor Yang Dilepas Kondensor terhadap Waktu
Nilai kalor yang dilepas kondensor terendah sebesar 213,99 kJ/kg sedangkan
nilai kalor yang dilepas kondensor tertinggi sebesar 227,95 kJ/kg. Besarrnya nilai
rata-rata kalor yang dilepas kondensor dari t = 10 menit sampai t = 150 menit
sebesar 220,19 kJ/kg,
Dari hasil perhitungan diperoleh besarnya nilai kalor yang diserap evaporator
persatuan massa refrigeran (Qe) pada mesin pendingin dengan pemanasan dan
pendingin lanjut mulai dari t = 10 menit sampai dengan t = 150 menit memiliki
nilai yang berbeda. Nilai kalor yang diserap evaporator ditunjukkan pada Gambar
Gambar 5.4 Grafik Hubungan Kalor yang Diserap Evaporator terhadap Waktu
Nilai kalor yang diserap evaporator terendah sebesar 158,17 kJ/kg sedangkan
nilai kalor yang diserap evaporator tertinggi sebesar 174,45 kJ/kg, Besarrnya
nilai rata-rata kalor yang diserap evaporator dari t = 10 menit sampai t = 150
menit sebesar 169,02 kJ/kg
Dari hasil perhitungan diperoleh besarnya nilai COP(Coefficient Of
Performance) pada mesin pendingin dengan pemanasan dan pendingin lanjut
Nilai COP ditunjukkan pada Gambar 5.5
Gambar 5.5 Grafik Hubungan COP dan Waktu
Nilai COP (Coefficient Of Performance) terendah sebesar 2,720 sedangkan
nilai COP (Coefficient Of Performance) tertinggi sebesar 3,700 , Besarrnya nilai
rata-rata COP (Coefficient Of Performance) dari t = 10 menit sampai dengan t =
150 menit sebesar 3,32
Besarnya nilai kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Wk), kalor yang
dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qk), kalor yang diserap evaporator
persatuan massa refrigeran (Qe) dan COP (Coefficient Of Performance) secara
keseluruhan dari t = 10 menit sampai dengan t = 150 menit nilainya tidak konstan.
Hal ini kemungkinan disebabkan karena :
a. Suhu ruangan di sekitar yang berubah-ubah,
50 BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
6,1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari pengujian mesin pendingin dengan pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut adalah untuk :
a. Mesin pendingin dengan pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut yang dibuat mampu membekukan air dengan volume 0,6 liter dengan waktu 150 menit dengan suhu -1,2 °C.
b. Kerja kompresor terendah sebesar 46,52 kJ/kg dan tertinggi sebesar 58,15 kJ/kg,
c. Kalor yang dilepas kondensor terendah sebesar 213,99 kJ/kg sedangkan tertinggi sebesar 227,95 kJ/kg,
d. Kalor yang diserap evaporator terendah sebesar 158,17 kJ/kg dan tertinggi sebesar 174,45 kJ/kg,
6.2 Saran
Saran dari pengujian mesin pendingin dengan pemanasan lanjut dan
pendinginan lanjut sebagai berikut :
a. Persiapan alat baik itu mesin pendingin dan alat ukur disiapkan dengan baik
agar waktu pengambilan data tidak ada masalah.
DAFTAR PUSTAKA
Handoyo, Ekadewi Anggraini & Agus Lukito (2002). Analisis Pengaruh Pipa
Kapiler yang Dililitkan pada Line Suction (saluran keluar evaporator
yang akan masuk ke evaporator) Terhadap Performansi Mesin Pendingin.
Pitoyo (2007). Komponen Pada Mesin Kulkas. From http:// idkf .bogor .net/
yuesbi/e-DU.KU/edukasi.net/Elektro/Kulkas/Komponen.html, 2 Desember
2013
Pratama, Kevin (2012). Komponen Pada Sistem Kulkas. From http:// kevinmulti
26.blogspot.com/2012/07/komponen-pada-system-kulkas.html,2
Desember 2013
Wilis, Galuh Renggani (2011). Penggunaan refrigerant R22 dan R134a pada
mesin pendingin.
Widagdo, Tri (2010). Pengujian Refrigeran ramah Lingkungan Pada Mesin
Pendingin Jenis Kompresi Uap.
Yudistywn (2009). Konduksi. From http: //yudistywn .wordpress.com /2009/12/
53
Siklus mesin pendingin dengan pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut pada
